Вопрос 3.7. Мощность и коэффициент полезного действия поршневого компрессора

<5 678 9 10 11 >

Мощность привода компрессора слагается из индикаторной мощности сжатия (N_инд), мощности, затрачиваемой на механические потери в механизмах компрессора (N_м1)и передачах от привода к компрессору (N_м2), и мощности (Nвсп),затрачиваемой на привод вспомогательных устройств (например, насосов системы смазки).

Таким образом, общая мощность привода равна

N= N_инд+ N_м1+ N_м2+ Nвсп

Индикаторная мощность (в кВт) , затрачиваемая на сжатие газа, определяется по удельной индикаторной работе (Lинд):

N_инд= Lинд/1000 t

Где t –время в секундах

Lинд - работа в Н . м/кг.

Индикаторная работа определяется в зависимости от характера процесса сжатия (изотермический, адиабатический или политропический).

Индикаторная мощность многоступенчатого компрессора определяется как сумма индикаторных мощностей всех ступеней компрессора.

Мощность N _{м I},затрачиваемая на механические потери в компрессоре, слагается из потерь мощности в опорах скольжения или качения, в местах трения в уплотнительных устройствах и у 1пределах 0,9 ... 0,93 для вертикальных компрессоров,

0,88 ... 0,92 для горизонтальных компрессоров и 0,8 ... 0,85 для небольших горизонтальных компрессоров.

Потери мощности в передаче N _м2учитываются механическим КПД η_м2который равен 0,9 ... 0,95 для ременной передачи и 0,85 ... 0,92 для зубчатой.

Мощность, затрачиваемая на привод вспомогательных механизмов Nвсп, определяется от типа вспомогательных механизмов, их мощности и учитывается КПД η_всп

Мощность привода выбирают с запасом на 10 ... 12% .

Вопрос 3.8. Охлаждение компрессора, схема При сжатии воздуха и газов неизбежно выделяется большое количество тепла. Если это тепло будет уноситься с сжимаемым газом, то будет происходить адиабатический процесс сжатия. Ранее показывалось, что для такого процесса необходимо затратить работу большую, чем при изотермическом или политропическом сжатии. Поэтому для того, чтобы сделать компрессор более экономичным, предусматривают принудительное охлаждение. Чаще оно бывает водяным, иногда воздушным. В одноступенчатых компрессорах делают охлаждение цилиндров компрессора, в многоступенчатых, кроме того, охлаждают газ в промежуточных холодильниках. В цилиндрах удается отвести небольшое количество тепла; главным образом здесь отводится тепло, выделенное при трении в поршневых кольцах и сальнике. Здесь основная цель охлаждения - снижение температуры стенок цилиндра с тем, чтобы улучшить условия смазки. Основное количество тепла отнимается у газа в промежуточных холодильниках. Часто после компрессора устанавливают конечные холодильники. Эти холодильники на процесс сжатия не влияют, и их предусматривают, исходя из требований техники безопасности и технологических нужд - для охлаждения газа и отделения от него влаги и масла. Расход воды, необходимый для этих холодильников, мы в дальнейшем не учитываем. Вода, поступающая в холодильник, может идти по проточной системе при достаточном ее количестве или по замкнутой. В последнем случае воду, нагретую в холодильнике, необходимо охлаждать. На рис. показаны системы охлаждения проточная (а) и циркуляционная (б) с брызгальным бассейном. Вода подается для охлаждения цилиндров первой и второй ступеней компрессора (К) и в холодильник (Х). Нагретая вода направляется в сборный бассейн. При циркуляционной системе вода нагнетается насосом (Н) к местам охлаждения, а в брызгальном бассейне в систему разбрызгивания. Капли и струи воды охлаждаются воздухом, и охлажденная вода собирается во втором бассейне. Охлаждение воды разбрызгиванием сопровождается большим уносом воды и для своего устройства требует больших площадей. Поэтому в некоторых случаях для охлаждения применяются градирни - деревянные башни с решетчатыми перекрытиями. Вода поступает в башню сверху и стекает, разбиваясь на капли. Встречный поток воздуха охлаждает воду. Открытые системы охлаждения воды приводят к значительному испарению воды, повышению концентрации солей и отложению их на стенках трубопроводов. В закрытой системе циркуляции воды этого недостатка нет.